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通過以上的講解,可以將起重機滑輪組的工作原理可歸納為:奇動偶定;一動配一定,偶數(shù)減一定,變向加一定。
由可繞中心軸轉動有溝槽的圓盤和跨過圓盤的柔索(繩、膠帶、鋼索、鏈條等)所組成的可以繞著中心軸轉動的簡單機械。滑輪是杠桿的變形,屬于杠桿類簡單機械。在兩分支式和四分支式雙聯(lián)滑輪組中,平衡滑輪是不動的,而在三分支式雙聯(lián)滑輪組中,平衡滑輪裝設在動滑輪之間。在我國早在戰(zhàn)國時期的著作《墨經(jīng)》中就有關于滑輪的記載。中心軸固定不動的滑輪叫定滑輪,是變形的等臂杠桿,不省力但可以改變力的方向。中心軸跟重物一起移動的滑輪叫動滑輪,是變形的不等臂杠桿,能省一半力,但不改變力的方向。實際中常把一定數(shù)量的動滑輪和定滑輪組合成各種形式的滑輪組。滑輪組既省力又能改變力的方向。工廠中常用的差動滑輪(俗稱手拉葫蘆)也是一種滑輪組?;喗M在起重機、卷揚機、升降機等機械中得到廣泛應用。滑輪有兩種:定滑輪和動滑輪,組合成為滑輪組。
有的中學物理教科書認為,利用滑輪組運輸或提升貨物,只能省力,但不能省功,中學物理教科書的上述結論對從事機械傳動設計工作的工程師影響極大,由于汽車、火車、輪船等運輸裝置和各種機械裝置在使用的過程中會頻繁地出現(xiàn)啟動、加速、減速、停止等各種運動,并在啟動、加速、減速、停止等各種運動過程中消耗大量的能量,完全需要在理論上說明怎樣設計或使用汽車、火車、輪船等運輸裝置的傳動系統(tǒng),以使其處于佳節(jié)能狀態(tài),但中學物理教科書的上述結論使得機械工程師在從事機械傳動設計時,以及在指導人們使用運輸車輛和機械裝置時,往往忽略了滑輪組的段數(shù)或減速機的傳動比在各種狀態(tài)下與節(jié)能的關系,造成現(xiàn)有的許多運輸車輛和機械傳動裝置在運行過程中的能量消耗較高,輸送貨物數(shù)量較少。起重配件滑輪組在使用中,應注意以下事項:1、嚴格按起重配件滑輪的安全起重量使用,禁止超載。
滑輪組是由若干個定滑輪和動滑輪匹配而成,可以達到既省力又改變力作用方向的目的?;喗M:由定滑輪跟動滑輪組成的滑輪組,滑輪組既省力又可改變力的方向。使用中,省力多少和繩子的繞法,決定于滑輪組的使用效果。繞繩的原則是:當定滑輪和動滑輪數(shù)量相等時,繩子的自由端可以從動滑輪出來,也可以從定滑輪出來,而且從定滑輪出來時,繩子的固定端掛在定滑輪上;從動滑輪出來時,繩子的固定端掛在動滑輪上。定滑輪和動滑輪數(shù)量差不會超過1。他們數(shù)量不相等時,繩子的自由端從多的那一邊出來,繩子的固定端掛在少的那一邊。動滑輪一定時,當繩子的固定端掛在動滑輪上時,滑輪組要比繩子的固定端掛在定滑輪時省力(因為有更多段繩子承擔物重)。
設n為承受物重的繩子段數(shù)(如上面左邊的滑輪組n=5,右邊n=4),則n段繩子能配n或n-1個滑輪,配n個輪子時,動滑輪和定滑輪數(shù)量相等,且繩子固定端在定滑輪上;配n-1個滑輪時,n為奇數(shù),且繩子固定端在動滑輪。
使用滑輪組時,重物有幾條繩索承受,提起物體所用的力就是物重的幾分之一。
滑輪組屬于起重機配件的一種,我們經(jīng)常講一定數(shù)量的動滑輪和定滑輪組合成各種形式稱為滑輪組?;喗M既省力又能改變力的方向?;喗M在起重機、卷揚機、升降機等機械中得到廣泛應用,是一種非常重要的起重機配件。
動滑輪實質(zhì)是動力臂為阻力臂二倍的杠桿,省1/2力但多費1倍距離。使用動滑輪能省一半力,費距離。這是因為使用動滑輪時,鉤碼由兩段繩子吊著,每段繩子只承擔鉤碼重的一半。使用動滑輪雖然省了力,但是動力移動的距離大于鉤碼升高的距離,即費了距離。